5.Твердение бетона и форм-е его структуры.

Свежеприготовленная бетонная смесь с какого-то момента начинает загустевать, а затем она полностью теряет способность формоваться. Но такая смесь обладает незначительной механической прочностью, отформованные изделия разрушаются при небольших нагрузках. Однако уже после схватывания начинают проявляться свойства хрупкости смеси, т.е. способность её разрушаться без ясно выраженной пластической деформации. Схватывание бетонной смеси и твердение бетона являются следствием химических реакций, происходящих между минеральным вяжущим и водой затворения. Эти реакции носят название реакций гидратации вяжущего. Схватывание происходит в первой стадии процесса гидратации. Ход этого процесса можно проследить по нарастанию пластической прочности цементного теста, растворной или бетонной смеси. Вторая стадия гидратации - твердение вяжущего - характеризуется потерей пластичности, приобретением упругости формы и способности сопротивляться разрушению под действием напряжений. Нормальными для твердения бетона условно приняты температура порядка 20°С и относительная влажность воздуха, приближающаяся к 100%. Бетон на портландцементе твердеет при нормальной температуре и влажности иногда очень долго: годами, даже десятилетиями, хотя наибольший прирост прочности происходит в течение первых семи суток. После 28 суток прочность нарастает сравнительно медленно. Имеется несколько способов ускорения твердения бетона в нормальных температурно-влажностных условиях. Один из них - замена цемента данной активности другим более высокой марки. Другой способ - снижение водоцементного отношения (В/Ц), что не только повышает конечную прочность бетона, но и ускоряет её нарастание. Относительная прочность бетона с В/Ц=0,3 всегда выше относительной прочности бетона с В/Ц=0,5, что свидетельствует об ускорении процесса твердения бетона с уменьшением водоцементного отношения. С другой стороны, при снижении В/Ц до 0,3 резко повышается жесткость бетонной смеси и поэтому следует увеличить время уплотнения. Эффективное средство ускорения твердения бетона - это применение добавок ускорителей твердения, особенно хлористого кальция, который не только ускоряет процесс твердения бетона в ранние сроки, но и повышает его 28- дневную прочность. Эффективным способом ускорения твердения бетона является тепловлажностная обработка - пропаривание их в специальных камерах при нормальном атмосферном давлении, запаривание в автоклавах в среде насыщенного водяного пара повышенного давления и электропрогрева.

При твердении пуццолановых портландцементов вначале взаимодействуют с водой основные компоненты клинкерной части цемента; причем наличие активной минеральной добавки ускоряет процессы гидратации. Пуццолановый портландцемент твердеет медленнее, чем портландцемент, на базе которого он изготовлен, но при благоприятных условиях со временем может даже перегнать его по прочности. Бетоны на гипсошлаковых цементах наиболее интенсивно твердеют при 20÷30°С, а при температуре выше 40°С прочность бетона резко падает. Это объясняют разложением сульфоалюминатов кальция, не выдерживающих высоких температур.